科學奇觀---易拉罐內爆
姜聯合 編寫編譯
想要壓癟一個易拉罐很容易,用腳踩、用手捏都行,可是不用觸碰也能壓癟易拉罐,看看易拉罐是怎么內爆的,親手做個實驗,觀察氣壓 產生的奇妙變化吧。
目的:
1. 演示液體轉化為氣體產生的效應
2. 理解氣壓變化產生的效應
背景知識:
想要壓癟一個易拉罐很容易,我們有很多的辦法,比如用腳踩、用手捏等等。可是怎樣能不用觸碰易拉罐就讓它塌陷呢?本實驗將向你展示這個奇妙的辦法,只要運用液體、氣體和氣壓的科學知識,就能實現。當你把易拉罐壓癟之后,你還可以用干冰除掉易拉罐上的凹痕。
一個空的易拉罐里面充滿了和外界溫度、壓力都相同的空氣,也就是說,罐子內外的空氣分子都一樣撞擊著罐壁,罐壁的內側和外側承受著相同的壓力。
罐子底部的水沸騰之后,水由液體轉化為一種氣體,稱為水蒸氣。在這個階段,易拉罐頂部的洞讓罐子內外相通,保持著氣壓平衡。
當罐子被倒置放入冷水中時,水蒸氣冷凝回到了水中,液態下的水分子比氣態下離得更近,因此在罐子里騰出了更多的空間,罐壁內側受力大大減小,但關閉外側的大氣壓并沒改變,壓力差使罐子發生了內爆。
實驗材料:
·空易拉罐
·火爐或電爐
·金屬鉗
·手套
·一碗冰水混合物
擴展實驗
·干冰
·手套
實驗步驟:
1. 認真把易拉罐的每一邊都清洗干凈。
2. 準備好一杯水,放在爐子旁邊。
3. 往易拉罐里倒入少許水直到沒過罐底(大約2調羹)。
4. 把易拉罐放在爐子上加熱,等待水沸騰。
5. 水開之后,手心朝上拿起金屬鉗,這樣可以更容易操作,讓易拉罐快速浸到水里。
6. 用金屬鉗夾住易拉罐底部,從爐子上拿開,小心而迅速地將罐子倒置過來,頭朝下插到水里。
7. 觀察易拉罐發生的變化。
思考問題:
1. 當易拉罐底部的水沸騰時發生了什么變化?水從液體變成了氣體——水蒸氣。
2. 易拉罐為什么會內爆?罐內氣壓突然減小,外界的氣壓把罐子壓塌了。
氣壓的實際應用
天氣預報:大氣壓力可用來預測天氣變化。
輪胎充氣:壓縮空氣可以用來給輪胎打氣。
彩彈運動:彩彈搶的子彈上膛應用的也是壓縮空氣。